Normaal bevriest water bij 0°C. Zout water bevriest bij een temperatuur lager dan 0°C. Doordat het ijs niet meer in de vriezer zit, gaat het ijs smelten.
Hoe meer zout het water bevat hoe langer het duurt voordat het stolpunt wordt bereikt. Zeewater bevriest pas bij gemiddeld -1.9 graden. Zoet water – dat nooit geheel schoon is – heeft ook een stolpunt dat iets lager ligt dan 0,0 graden Celsius, bijv. bij -0,2.
In de spreektaal heeft "het vriespunt" de betekenis van "0 graden Celsius" of "32 graden Fahrenheit", het smeltpunt van ijs (en tevens vriespunt van water) bij atmosferische druk.
Je zou misschien denken: water bevriest toch bij nul graden, maar dat is niet altijd het geval. Om te kunnen bevriezen, moeten watermoleculen ergens een beginnetje van een ijskristal maken. In superschoon water gaat dat heel moeilijk, en dat bevriest daarom pas rond de min 40 graden (het smelt altijd bij nul graden).
lichte vorst (-0,1/-5,0 graden),matige vorst (-5.1/-10,0 graden),strenge vorst (-10,1/-15.0 graden)zeer strenge vorst (-15,1 graden of lager).
Het absolute nulpunt is de ondergrens van de thermodynamische temperatuur waarbij de enthalpie en de entropie van een gas hun minimale waarden bereiken. Het nulpunt van de temperatuurschaal van kelvin is per definitie gelijk aan het absolute nulpunt. Deze temperatuur is gelijk aan −273,15 °C en −459,67 °F.
Als we een temperatuur willen omrekenen van Kelvin naar graden Celsius, trekken we van de Kelvin 273 af. Als we helemaal precies willen zijn in het omrekenen van Kelvin en graden Celsius moeten we gebruik maken van een verschil van 273,15, maar vaak is een verschil van 273 goed genoeg.
Je schoolboekenkennis kan overboord: niet al het water bevriest bij nul graden. Om te kunnen bevriezen, moeten watermoleculen ergens beginnen met het maken van een ijskristal. In heel schoon water is dat heel moeilijk en dat water bevriest daarom pas rond de min veertig graden.
Dat bevriezen is eigenlijk het stollen van een vloeistof. Je zou zeggen dat koud water eerder bevriest omdat het sneller onder de nul graden is. Maar niets is minder waar: warm water bevriest sneller! Dat komt omdat warm water zuiverder is en minder gassen bevat.
Water met een hogere starttemperatuur (rood) bereikt bizar genoeg sneller negatieve temperaturen, en bevriest dus sneller dan water met een lagere starttemperatuur (blauw). De curves in deze grafiek stagneren een lange tijd op 0 graden Celsius, waar vloeibaar water zogenaamde “latente” warmte afstaat om ijs te worden.
In een snelkookpan kun je bijvoorbeeld wel een watertemperatuur van 120 graden celsius bereiken. Het ligt vooral aan de druk die je in je opstelling kunt opbouwen, hoe hoog de watertemperatuur kan worden. In BINAS kun je de tabel vinden waarin het verband tussen temperatuur enn druk word aangegeven.
Als je een bad vult met water van 20 graden, voelt dat super koud! Als je in de zomer gaat zwemmen in de zee, is die ook vaak ongeveer deze temperatuur. Maar dan voelt hij nog super koud!
Bij strenge vorst bevriest de bovenste laag van de grond tot zo'n 15 cm diep. Kabels en leidingen liggen tussen de 30 cm en 1 meter diep, maar dit kan door grondzakking, ophoging enzovoort behoorlijk afwijken.
Wanneer bevriest de zee? Terwijl zoet water bij 0°C in ijs wordt omgezet, bevriest zeewater met een zout- gehalte als dat van de Noordzee (ongeveer 35 gram zout per liter water) pas bij een watertemperatuur van -1,8 tot -2°C. De kans dat het Noordzeewater aan onze kust bevriest is overigens bijzonder klein.
IJs heeft een maximale temperatuur van -0° Let wel, ik schrijf ijs bij -0° want bij +0° is het water. Het koelend effect van ijs komt minder van de temperatuur dan van de nodige smeltwarmte. Dus als ijs -20° of -0° is maakt niet het grote verschil. Het smelten doet koelen.
Sowieso is het wel handig om te weten hoe lang het duurt vooraleer je ijsblokjes klaar zijn voor gebruik. Als je je diepvriezer niet opent tijdens het proces, moet je rekenen op zo'n drie uur. Moet je in de tussentijd wel in de vriezer zijn, dan neemt het wat meer tijd in beslag.
IJs is bevroren water, dat weet iedereen. Maar minder bekend is hoe deze wereld van natuurglas precies ontstaat. Want niet alleen de temperatuur bepaalt of er ijs ontstaat, het water zelf speelt ook een rol. Dat zit zo: zuiver water bevriest bij 0 graden Celsius, maar zuiver water komt in de natuur zelden voor.
Zout verlaagt het vriespunt van water
Dit wordt ook wel smelten genoemd. Anders uitgelegd: het zout mengt zicht met het water dat aanwezig is in sneeuw of ijs. Het goedje dat ontstaat noemen we pekel. Doordat pekel een lager smeltpunt heeft dan water, zal dit minder snel bevriezen.
Het klinkt misschien gek, maar wanneer je zelf ijsblokjes wil maken met een ijsblokjesmal kun je het beste kokend water gebruiken. Zo bevriezen ze namelijk sneller dan met koud water! Koud water vormt tijdens het vriesproces namelijk een ijslaagje langs de wand van de mal, wat als een isolator werkt.
Bij welke temperatuur bevriezen leidingen? Dat antwoord is niet zo simpel. De hoeveelheid wind, of er vorst in de grond zit of niet, de plaats van de leiding en de mate van isolatie hebben daar invloed op. In het gunstigste geval duurt het enkele dagen eer de vorst doordringt, maar het kan ook binnen een dag gebeuren.
Als we uitgaan van natuurijs, denk aan plassen en vaarten, dan moet het ongeveer 5 dagen vriezen met een temperatuur van -5 graden of kouder. Ook moet het kwik dan overdag niet of nauwelijks boven 0 uitkomen. Op ijsbanen of sintelbanen die onder water gezet worden, is minder nodig.
Het water met zout bevriest niet bij 0°C en kan daarom wel kouder worden dan 0°C. Hoe meer zout je in het water doet hoe lager het vriespunt wordt. Het vriespunt van zout water kan wel zakken tot -22°C.
273,15 Kelvin komt overeen met 0 graden Celsius (het vriespunt) en 373,15 Kelvin komt overeen met 100 graden Celsius (het kookpunt).
Maar 0 graden Celsius komt ook overeen met 273 K (Kelvin). De temperatuurschaal van Kelvin vertrekt van het absolute nulpunt, -273 graden Celsius.